Обязательно ли подтягивать Gate мосфета к земле?

[user_5627]

Здравствуйте! В двух словах о "проекте": плата, которая управляет 12-ю семисегментными индикаторами с помощью трех сдвиговых регистров. Один регистр управляет 8-ю анодами (без мосфетов, ток 3 миллиампера на ножку), два регистра управляют катодами с помощью n канальных мосфетов (точнее только одним катодом одновременно).

Вопрос в том, обязательно ли подтягивать gate к земле. Ведь в если на выводе регистра 0, то транзистор должен нормально закрыться, как я понимаю. Из пояснений к управлению мощной нагрузкой я сделал вывод, что к земле подтягивают в случае если микроконтроллер может быть выключен, а цепь питания нагрузки - нет. Мне сложно представить ситуацию, когда вывод регистра будет отключен, а мосфет будет подключен к цепи питания.

Я прав в своем выводе о том, что в моей ситуации резистор пользы практически не несет? Каковы вообще худшие эффекты, которые можно получить не подтянув гейт к земле в этой ситуации?

Кусочек схемы прилагаю:

 

[PiratFox]

@user_5627, подтягивающий затвор к земле резистор нужен для того, чтобы при отключении выхода МК (обесточивание чипа, обрыв цепи, перевод в z-состояние), транзистор не открылся в ненужный момент. Исходя из этих соображений решайте сами, нужна Вам подтяжка в конкретном случае, или нет.

 

[te238s]

В данном конкретном случае не нужна подтяжка. В штатном режиме регистры выдают +пит или 0, z-состояние не предусмотрено схемой. Даже если звезды сойдутся не так и что-то где-то оборвётся,максимум что будет это кракозябры на индикаторе,без каких-либо последствий. Это не преобразователь с ключами 1600В 200А,где всякие защиты необходимы.

 

[user_5627]

Кстати, я правильно понимаю, что в норме через затвор мосфета будет идти ток порядка нескольких микроампер? То есть те резисторы, через которые подключены затворы, тоже можно убрать без последствий. Да, я понимаю что если мосфет выйдет из строя, то вывод регистра может сгореть (с чего бы ему выходить из строя при таких нагрузках). Главное чтобы при исправных компонентах это работало корректно.

 

[Геннадий П]

Кстати, я правильно понимаю, что в норме через затвор мосфета будет идти ток порядка нескольких микроампер?

Затвор это по сути конденсатор. Ток через него идет только во время заряда или разряда.

То есть те резисторы, через которые подключены затворы, тоже можно убрать без последствий.

Резисторы нужны чтобы ограничить ток во время заряда/разряда затвора, чтобы защитить выходы контроллера. По сути в начальный момент времени без ограничивающих цепей ток стремится к бесконечности.

 

[user_5627]

@Геннадий П, спасибо. Резисторами значит жертвовать не стану.

 

[poty]

@Геннадий П, нет там никакой бесконечности. Выходного импеданса Ардуино достаточно для того, чтобы исключить значительные выбросы. Для маломощных MOSFET, типа указанного, ёмкость затвора находится в районе пары тройки сотен пикофарад.

 

[Геннадий П]

нет там никакой бесконечности.

Стремится к бесконечности. Естественно если учитывать все цепи, то скорее всего будет в пределах разумных ограничений на порт, особенно если не используется высокочастотный ШИМ.

 

[ТехнарьКто]

Я прав в своем выводе о том, что в моей ситуации резистор пользы практически не несет?

Да.


В Вашем случае можно R1=0, а R2 Вы и так не ставили. А емкость полевика 340pf в Вашем случае роли не сыграет.

Каковы вообще худшие эффекты, которые можно получить не подтянув гейт к земле в этой ситуации?

Начну все-таки с подключения управляющего сигнала через R1, что бы понятнее было.

R1 можно рассчитать из предположения о замыкании затвора на землю или питание. Чем больше это сопротивление, тем меньший ток сможет идти от источника управляющего сигнала до питания. Установка очень большого R1 приведёт к ухудшению динамических характеристик - уменьшится максимальная скорость включения, что также приведёт к увеличению времени переходных процессов, а значит и увеличению рассеиваемой мощности. Но в реальных схемах нормально работает R1 от 0 Ом до 10 кОм, номинал на Вашей схеме в диапазоне сопротивлений с которыми работает нормально.

R2 используется большого номинала, чем R1. Он здесь для того, чтобы затвор всегда был к чему-то привязан. Если не использовать этот резистор, и на управляющем входе схемы ключа будет обрыв, то затвор будет болтаться в воздухе, ловя все возможные наводки, а в "приоткрытом" состоянии будет рассеиваться гораздо большая мощность, чем в выключенном или включенном состояниях, поэтому болтающийся в воздухе затвор может привести к выходу из строя полевика из-за превышения мощности рассеивания. Но если все будет спаяно, а эксперименты не предвидятся, то R2 для Вашего случая не нужен.

PS

Кстати, я правильно понимаю, что в норме через затвор мосфета будет идти ток порядка нескольких микроампер?

Управляется напряжением, через затвор ток почти не идёт, при нормальной температуре заявлен ток утечки 0,1 мкА.